DEP0026087DA - Process for the preparation of anthraquinone derivatives - Google Patents

Process for the preparation of anthraquinone derivatives

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DEP0026087DA
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Paul Dr. Großmann
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BASF Schweiz AG
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Ciba AG
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B> /toeB> / toe

M36154O-IR50M36154O-IR50

- , , BASEL (SCHWEIZ) - ,, BASEL (SWITZERLAND)

Dipi.-lng. E. SplanemannDipi.-lng. E. Splanemann

Hamburg 36
Neuer Wall 10, 4, Ste*
Hamburg 36
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Aorul 347900 Hamburg 36 9 Aorul 347900 Hamburg 36 9

Case 2510/E Neuer ν/α·Ί 1 °· 4-Stock 0> - ^Case 2510 / E New ν / α 1 ° 4 - Stock 0> - ^

DeutschlandGermany

Verfahren zur Herstellu^ von Anthrachinonderivaten.Process for the preparation of anthraquinone derivatives.

Es existieren bereite viele Veröffentlichungen über die Herstellung von l-Aninoajntiii'achinon-2-aulfonBäure, die bekanntlich ein wertvolles Zwischenprodukt für die Herstellung von l-Amino-4— bromanthrachinon-2~8ulfonsäure darstellt, das seinerseits zur Herstellung vieler wertvoller Anthrachinonfarbstoffe dient. So ist in verhältnisffiässig neuerer Zeit vorgeschlagen worden, 1-Aminoanthrachinon sowie dessen Derivate in Gegenwart von hochsiedenden organischen Lösungsmitteln wie ©»Dichlorbenzol, Tetrachloraethan u.a.m. mittels Chloraulfonsäure zu sulfonieren (vergl. amerikanisches Patent 2.135.346 sowie die darin angegebene Literatur).There are already many publications on the production of 1-aninoajntiii'aquinone-2-aulfonic acid, which are known a valuable intermediate for the production of 1-amino-4-bromoanthraquinone-2-8ulfonic acid, which in turn is used for the production serves many valuable anthraquinone dyes. Thus, relatively recently, 1-aminoanthraquinone has been proposed as well as its derivatives in the presence of high-boiling organic solvents such as © »dichlorobenzene, tetrachloroethane, etc. to sulfonate by means of chlorosulfonic acid (see American patent 2,135,346 and the literature cited therein).

Es wurde nun gefunden, dass !-Aminoanthrachinone in vorteilhafter Weise sulfoniert werden können, wenn man sie in Gegenwart schwer sulfonierbarer tertiärer Basen mit Sulfonierungsnitteln wie Chlorsulfonsäurs, Oleum oder SO, behandelt, wobei des molekulare Verhältnis Base au Sulfonierungsmlttel höchstens 3 * 1 beträgt.It has now been found that! -Aminoanthraquinones can be sulfonated in an advantageous manner if they are treated in the presence of tertiary bases that are difficult to sulfonate with sulfonating agents such as chlorosulfonic acid, oleum or SO, the molecular ratio of base to sulfonating agent being at most 3 * 1.

Als Aminoanthrachinone können beispielsweise 1-Aminoanthrachinone verwendet werden, die in verschiedenster Weise substituiert sind, s.Bβ durch Nitrogruppen, Halogene, inebe-As aminoanthraquinones, for example 1-aminoanthraquinones, which are substituted in the most varied of ways, can be used are, see Bβ by nitro groups, halogens, ineba-

sondere Chlor, Methoxy-, Sulfonsäure- oder Carboxylgruppen, oder auch eine weitere Amlnogr^uppe aufweisen. Als Beispiele selen genannt: 1 -Amino--5-nitroanthrachinon, l-Amino-6-chloranthrachlncn, l-Amino-o/r-dichloranthrachinon, 1-Amino-5-methoxyanthrachinon» 1-Aralnoanthrachinon~5 -sulfonsäure bezw. -5-carbonsäure, l-Amlno-i^e-dichloranthrachinon sowie 1j5- und 1,,8-DiaminoanthraQhlnon. Von besonderer Bedeutung ist dieses Verfahren für die Sulfonierung des 1-iminoanthrachlnons selbst.have special chlorine, methoxy, sulfonic acid or carboxyl groups, or even a further amino group. As examples called selenium: 1-amino - 5-nitroanthraquinone, l-amino-6-chloranthraquinone, l-amino-o / r-dichloroanthraquinone, 1-amino-5-methoxyanthraquinone » 1-aralnoanthraquinone ~ 5-sulfonic acid or. -5-carboxylic acid, l-Amlno-i ^ e-dichloroanthraquinone as well 1j5- and 1,8-diaminoanthraQhlnon. This process is of particular importance for the sulfonation of 1-iminoanthrachlnone self.

Als schwer sulfonierbare tertiäre Basen können beispielsweise Chlnolin, technische Gemische von Chinolinhomo-Tertiary bases that are difficult to sulfonate include, for example, chlnoline, technical mixtures of quinoline homo-

oder von/
logen/ ' Pyr'idinhomologen und insbesondere Pyridln selbst verwendet werden oder auch nicht aromatische tertiäre Basen wie Dimethylaminecyclohexan.
or from /
logen / 'pyr'idine homologues and, in particular, pyridines themselves, or non-aromatic tertiary bases such as dimethylaminecyclohexane.

Die Reakfcionsmischung kann gemäss vorliegendem Verfahren ausschllesslich aus schwer sulfonierbaren Basen und Sulfonierungsmitteln bestehen oder es können gewünschtenfalls auch Indifferente Lösungsmittel wie Nitrobenzol, Tetrachloraethan oder ο-Dichlorbenzol in geringen oder auch in erheblichen Mengen zugefügt werden. Bei Verwendung von S0_ als Sulfonierungsmittel ist das Arbeiten unter Zusatz indifferenter Lösungsmittel vorteilhaft.According to the present process, the reaction mixture can consist exclusively of bases which are difficult to sulfonate and There are sulfonating agents or, if desired, inert solvents such as nitrobenzene or tetrachloroethane can also be used or ο-dichlorobenzene can be added in small or substantial amounts. When using S0_ as Sulphonating agents, it is advantageous to work with the addition of inert solvents.

Das Mengenverhältnis zwischen schwer sulfonierbarer Base und Sulfonierungsmittel ist insofern von wesentlicher Bedeutung als ein erheblicher Ueberschuss der Basenkomponente über die zum verendeten Sulfonierungsmittel aequimolekulare/The quantitative ratio between the base which is difficult to sulfonate and the sulfonating agent is therefore of essential importance as a considerable excess of the base component over the equimolecular /

Menge der Reaktion abträglich istAmount of reaction is detrimental

, Gute Resultate werden' erhalten, wenn man in der Nähe der aequ !molekularen Menge bleibt, beispielsweise etwa 0^5 bis 2S vorzugsweise atwa 0,8 bis 1,3 Moleküle Base pro Molekül SuXfonierungsmifctel verwendet» So gelingt die Sulfonierung glatt, wann man z.B. aequimolekulare Mengen Pyrldln und Sohwefeltrioxyd aufeinander ein-"Good results are obtained" if one stays close to the equivalent molecular amount, for example about 0-5 to 2 S, preferably at about 0.8 to 1.3 molecules of base per molecule of sulfonation agent. So the sulfonation succeeds smoothly when for example, equimolecular amounts of pyridine and sulfur trioxide are

Anhydro/ wirken lässt, und mit der geblldeten/N-Pyridinium-sulfonsäure als SulfonierungsmitteX unter Zusatz eines indifferenten Lösungsmittels arbeicet. Ein gewisser Ueberschuss an Pyridln über dia aequ .!molekulare Menge hinaus ist dann angezeigt, wenn auf die Mitverwendung indifferenter Lösungsmittel verzichtet wird, weil andernfalls der Reaktionsansatz sich nur noch sohlecht rühren lässt oder sogar fest wird.Anhydro / can act, and with the formed / N-pyridinium sulfonic acid as sulfonation agent with the addition of an inert solvent work. A certain excess of pyridins over the equivalent molecular amount is indicated when the The use of inert solvents is dispensed with, because otherwise the reaction mixture will only stir poorly leaves or even becomes solid.

Die Verwendung eines gewissen Uebersohusses an SuI-fonlerungsmlf l;el über die ζην Sulfonierung des Aminoanthrachlnons theoretisch benötigte Menge hinaus, 1st in der Regel angezeigt.The use of a certain Uebersohusses to Sui fonlerungsmlf l; el over the ζην Aminoanthrachlnons sulfonation of the theoretically required amount of addition, typically displayed 1st.

üeberraschencJerweise erfolgt die Sulfonierung gemäss vorliegendem Verfahren bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen z.B. eohon zwischen 90 und 120Ju., w&nrenä nach den bisher bekannten Verfahren wesentlich höhere Temperatüren benötigt vmrden. Es kann angenomraeri werden, dass bei der Arbeitsweise gemäös vorliegendem Verfahren die Bildung derSurprisingly, according to the present process, the sulfonation takes place at relatively low temperatures, for example between 90 and 120 °, if the previously known processes require significantly higher temperatures. It can be angenomraeri that in the operation of the present process the formation of the gemäös

Aminoanthrachinonsulfate bezw. -chlorhydrate weitgehend vermieden wird und dass aus diesem Grunde die Sulfonierung verhältnismässig leicht erfedgt.Aminoanthraquinone sulfates respectively. -chlorhydrate is largely avoided and that, for this reason, the sulfonation is proportionate easily caught.

Bei Verwendung von 1-Aminoanthrachinon als Ausgangsstoff kann nach dem vorliegenden Verfahren die 1-Aminoanthrachinon~2-sulfonsäure unter weitgehender Vermeidung unsulfonierter Rückstände erhalten werden.If 1-aminoanthraquinone is used as the starting material, 1-aminoanthraquinone ~ 2-sulfonic acid can be used according to the present process obtained while largely avoiding unsulfonated residues.

Es wurde ferner gefunden, dass 1-Aminoanthrachlnon-2-suifonsäure mit Vorteil in demselben oben verwendeten Reaktionsmedium bromiert werden kann. Dieses Verfahren isfc deswegen von Bedeutung, well auf die Abscheidung der 1-Aminoanthrachinonesulfonsäure in vielen Fällen verzichtet werden kann, sodass
die Herstellung der als Farbstoffzwischenprodukt wichtigen
1-Amino-k-bromanthrachinon-2-sulfonsäure in besonders einfacher Welse möglich ist. Die Bromierung kann in üblicher Weise, beispielsweise bei Zimmertemperatur oder bei leicht erhöhter Temperatur vorgenommen werden.
It has also been found that 1-aminoanthrachlnon-2-sulfonic acid can advantageously be brominated in the same reaction medium used above. This process is important because the deposition of 1-aminoanthraquinonesulfonic acid can be dispensed with in many cases, so that
the preparation of the important as a dye intermediate
1-Amino- k -bromoanthraquinone-2-sulfonic acid is possible in a particularly simple way. The bromination can be carried out in a customary manner, for example at room temperature or at a slightly elevated temperature.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, am^nha^W'JISZö'öii lFggflflW '' Dabei bedeuten die Teile Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.The following examples explain the present invention, am ^ nha ^ W'JISZö'öii lFggflflW '' The parts are parts by weight, the percentages are percentages by weight and the temperatures are given in degrees Celsius.

8,9 Teile l-Aminoanfchrachinon werden in 100 Teilen Nifcrobenzol mit 9>5 Teilen Pyridin und Teilen Chlorsulfonsäure 16 Stunden auf 120° erhitzt. NaGh Zugabe von Natriumcarbonat und Wasser treibt man das Nitrobenzcl mit Wasserdampf ab, filtriert die alkalische Lösung und scheidet die JL-Amino aiithrachlncn -2 -au λ fön säure durch Zugabe von Natriumchlorid als Natriumsalζ ab.8.9 parts of l-Aminoanfchrachinon are heated for 16 hours to 120 ° in 100 parts Nifcrobenzol 9> 5 parts of pyridine and parts of chlorosulfonic acid. Nagh addition of sodium carbonate and water to drive the Nitrobenzcl with steam and filtered, the alkaline solution and is deposited the JL-amino aiithrachlncn -2 -au λ fön acid by adding sodium chloride as sodium salt.

17,8 Teile 1-Ara.lnoanfchrachinon werden in 100 Teilen Tetrachloraethan mit 17 Teilen Pyridin, und 28 Teilen Chlorsulfonsäure l6 Stunden auf 120 unter gutem Kühren erhitzt. Die erhaltene l-Aminoanthrachinon-S-sulfonsäure wird wie in Beispiel 1 aufgearbeitet. 17.8 parts of 1-ara.lnoanfchrachinon in 100 parts of tetrachloroethane with 17 parts of pyridine and 28 parts of chlorosulfonic acid are heated to 120 for 16 hours with thorough stirring. The l-aminoanthraquinone-S-sulfonic acid obtained is worked up as in Example 1.

8,9 Teile l-Aminoanthrachinon werden In 100 Teilen o-Olehlorbenzol mit 8,5 Teilen Pyridin und 14 Teilen Chlorsulfonsäure l6 Stunden &\r£ 120° erhitzt. Die vieitere Aufarbeitung kann wie in, Beispiel 1 vorgenommen werden.8.9 parts of l-aminoanthraquinone are heated in 100 parts of o-Olehlorbenzol with 8.5 parts of pyridine and 14 parts of chlorosulfonic acid l6 hours & \ r £ 120 °. The further work-up can be carried out as in Example 1.

8;.9 Teile !-/vminoanthrachinon werden in eine Mischung von <.i3j5 Teilen. Pyridin und 28 Teilen Chlorsulfonsäure bei 95-100° eingetragen und 1,0 bis 1,6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Mach Zugabo von Natriumcarbonat treibt man das Pyriäif! ui.it Wasserdampf ab und scheidet die 1:.-Aminoanthrachinon-2-3ul.fonsa.ure durch Zugabe von Natriumchlorid als8 ; .9 parts! - / vminoanthraquinone are divided into a mixture of <.i3j5 parts. Pyridine and 28 parts of chlorosulfonic acid entered at 95-100 ° and stirred for 1.0 to 1.6 hours at this temperature. Add sodium carbonate to drive the Pyriäif! ui.it water vapor and separates the 1: .- Aminoanthraquinone-2-3ul.fonsa.ure by adding sodium chloride as

Natriumsalz ab.Sodium salt.

In den obigen. Beispielen kann man das 1 -Amimoanthra■ chinon auch durch die aequivalenfce Menge 2-Amino ~5-nitroanthrachinone , 1-Amino-o-chloranthrachinon, 1-Amino-6,7-dichloranfchrachinonj l^S-Diaminoanthrachlnon, 1-Aminoanthrachinon-5-sulfonsäure oder· -5-carbonsäure ersetzen.In the above. The 1-amimoanthraquinone can also be exemplified by the equivalent amount of 2-amino-5-nitroanthraquinones , 1-Amino-o-chloroanthraquinone, 1-Amino-6,7-dichloroanfchrachinonj l ^ S-Diaminoanthraquinone, 1-Aminoanthraquinone-5-sulfonic acid or · replace -5-carboxylic acid.

10 Teile l-Amino-5-niethoxyanthrachinon werden in eine Mischung von 25,5 Teilen Pyridin und 28 Teilen Chlorsulfonsäure bei 95-3-QO eingetragen und 4 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Man arbeitet wie in Beispiel 4 angegeben auf und erhält in guter Ausbeute die l-Amino-5-methoxyanthrachinon-2-sulfonsäure- 10 parts of l-amino-5-niethoxyanthraquinone are added to a mixture of 25.5 parts of pyridine and 28 parts of chlorosulfonic acid entered at 95-3-QO and stirred for 4 hours at this temperature. The procedure described in Example 4 is followed and receives the l-amino-5-methoxyanthraquinone-2-sulfonic acid in good yield

10 Teile I1 .5-üiaminoanthraehinon werden in eine Mischung von 51 Teilen Pyridin und 56 Teilen Chlorsulfonsäure bei 95-100° eingetragen und 2 Stunden bei dieser Temperatur unter Rühren gehalten. Man arbeitet wie in Beispiel 4 angegeben auf und erhält in guter Ausbeute die 1,5-Diaminoanthrachinon-2-sialf onsäure.10 parts of I 1 .5-üiaminoanthraehinon are introduced into a mixture of 51 parts of pyridine and 56 parts of chlorosulfonic acid at 95-100 ° and kept at this temperature for 2 hours with stirring. The procedure is as indicated in Example 4 and 1,5-diaminoanthraquinone-2-sialfonic acid is obtained in good yield.

Beispiel 7.Example 7.

IO Teile 1 ~Am3.no-^-chloranthrachlnon werden in eine Mischung von 25,5 Teilen Pyridin und 28 Teilen Chlorsulfonsäure bei 97° eingetragen und etwa 6 Stunden bei 97° gerührt. Nach der im Beispiel ^ angegebenen Aufarbeitung erhält man die l-Amino~8~chloranthrachinon-2-sulfonsäure in guter Ausbeute.10 parts of 1 ~ Am3.no - ^ - chloranthrachlnon are added to a mixture of 25.5 parts of pyridine and 28 parts of chlorosulfonic acid entered at 97 ° and stirred at 97 ° for about 6 hours. After the work-up indicated in Example ^ one obtains l-amino-8-chloroanthraquinone-2-sulfonic acid in good yield.

In analoger Weise kann die Reaktion auch mit 1-Amino-5-chioranth?:iachInon oder ?.-Amino-5*8-dlchloranthrachinon durchgeführt werden.The reaction can also be carried out in an analogous manner with 1-amino-5-chioranth ?: i achinon or? .- amino-5 * 8-dlchloranthraquinone.

8,9 Teile 1-Amlnoanthrachln.on werden in 100 Teilen Tetrachloraethan unter Zusatz von 9,6 Teilen/N-Pyridiniumsulfonsäure, hergestellt aus aequlmolekularen Teilen reinem Pyridin und Schwefeltrloxyd, 20 Stunden auf 120° erwärmt. Die erhaltene l-Amlnoanthrachinon-2-sulfonsäure wird wie In BeI-3 ο \ e 1 1 e.V. f ge a rb e 1 te*"-.8.9 parts of 1-Amlnoanthrachln.on in 100 parts of tetrachloroethane with the addition of 9.6 parts / N-pyridinium sulfonic acid, prepared from equivalent parts of pure pyridine and sulfur oxide, heated to 120 ° for 20 hours. The l-aminoanthraquinone-2-sulfonic acid obtained is as in BeI-3 ο \ e 1 1 eV f ge a rb e 1 te * "-.

Beispiel 9.Example 9.

In 200 Seile Tetrachloraethan. trägt man. unter gutem Rühren 1δ?1 Teile waeeerfreies Rohpyridin (ein technisches Gemisch von Pyridinhomologen) 9 28 Teile Oleum S£ f65^fund hierauf 22,3 Teile l=»AiBinoanthraciiinoji ein und erhitzt 6 Stunden auf 96-100° 0 Die erhaltene 1'>ΑϊώηοβηΐΙ)ΐΓΒοί]ΐ1ηοη-'2-3η1ίonsäur© wird wie in Beispiel 1 aufgearbeitet.. Das l-Aö&noanthrachinon ist vollständig sulfiiert»Tetrachloroethane in 200 ropes. one carries. with good stirring 1δ ? 1 part water-free crude pyridine (a technical mixture of pyridine homologues) 9 28 parts oleum S £ f65 ^ and thereupon 22.3 parts l = »AiBinoanthraciiinoji and heated for 6 hours at 96-100 ° 0 The obtained 1 '> ΑϊώηοβηΐΙ) ΐΓΒοί] ΐ1ηοη -'2-3η1ίonsäur © is worked up as in Example 1. The l-Aö & noanthraquinone is completely sulfated »

BsIsP-IeI-IO.BsIsP - IeI - IO.

In 200 Teile Te trachiοmethan trägt man unter Rühren 20,6 Teile Chinclln, 20 Teile Oleum £^65 %(und hierauf 22,3 Teile l-Aminoanthrachinon. ein und erhitzt 12 Stunden auf 95-100°. Die erhaltene 1-Aminoanthrachinone-sulforisäure wird wie in Beispiel 1 aufgearbeitet. Das l-Amlnoanthrachinon ist vollständig saldiert.20.6 parts of chinchin, 20 parts of oleum 65 % (and 22.3 parts of 1-aminoanthraquinone. Sulforic acid is worked up as in Example 1. The l-aminoanthraquinone is completely balanced.

Beis£ieJ, Jl^Beis £ ieJ, Jl ^

Der nach Beispiel k erhaltene Reaktionsansatz wird heiss mit hV feilen Pyrldin verdünnt und hierauf von 95-100 auf etwa 20° abgekühlt. Man gibt nun eine unter guter Kühlung erhaltene Mischung von 7,7 Teilen Brom und 17 Teilen Pyridin bei 20° zu, erwärmt auf etwa 30° und rührt ±6 Stunden bei dieser Temperatur. Kaoh Zugabe einer genügenden Menge Natriumcarbonat wird die ganze Mischung mit Wasserdampf destilliert, die Lösung der l~Am.tno-1«-~bromanthrachinon-2~sulfonsäure vom Rückstand atofiltriert und das Natriumsalz durch Zugabe von Natriumchlorid abgeschieden.The reaction mixture obtained according to Example k is diluted hot with HV filet pyridine and then cooled from 95-100 to about 20 °. A mixture, obtained with good cooling, of 7.7 parts of bromine and 17 parts of pyridine is then added at 20 ° , heated to about 30 ° and stirred for ± 6 hours at this temperature. After adding a sufficient amount of sodium carbonate, the whole mixture is distilled with steam, the solution of the 1 ~ amine- 1 «- ~ bromoanthraquinone-2 ~ sulfonic acid is atofiltered from the residue and the sodium salt is separated off by adding sodium chloride.

Claims (1)

ti srti sr 1«) Verffihren zxxx Herstellung von Anthrachinonderivaten, dadurch gekennzeichnet, dass man l-Aminoanthrachinone in Gegenwart schwer aulfojaierbarer tertiärer Baaea, gegebenenfalls in Gegenwart eir.es indifferenten LösungemittelB ν mit Sulfonierungemittela behandelt, wobei dna molekulare Verhältnis Base zu Sulfonierungsraittel höchstens 3 s 1 beträgt.1 «) Verffihren zxxx production of anthraquinone derivatives, characterized in that one treats l-aminoanthraquinones in the presence of difficult to sulfojaierbaren tertiary Baaea, optionally in the presence of an inert solvent B ν with sulfonation agents, where the molecular ratio of base to sulfonation agent is at most 3 s 1. 2o) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das X-Ai&irioaiatiiraehinon selbst verwendet wird.2o) Method according to claim 1, characterized in that the X-Ai & irioaiatiiraehinon itself is used. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als schwer sulfonierbfore tertiäre Base Roh-Pyridin9 ein technisches Gemisch von Pyridinhomolo^en oder reines Pyridin verwendet wird ο3.) The method according to claim 1 and 2, characterized in that a technical mixture of pyridine homolo ^ en or pure pyridine is used as a difficult sulfonierbfore tertiary base crude pyridine 9 ο 4.) Verfahren nach Anspruch 1 bie 3, dadurch gekennzeichnet, dass ungefähr aequimolekulare Mengen von Base und Sulfonierungsmittel, Torsugsweiee im Verhältnis von 0,8 bis 195.verwendet werden«4.) The method according to claim 1 bie 3, characterized in that approximately equimolecular amounts of base and sulfonating agent, Torsugsweiee in a ratio of 0.8 to 1 9 5. are used «

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